[发明专利]用于患者特异性血流建模的方法和系统

说明书

实施方案包括一种用于确定患者心血管信息的系统。所述系统可包括至少一个计算机系统，所述至少一个计算机系统被配置成接收关于所述患者的心脏几何形状的患者特异性数据，并且依据所述患者特异性数据来创建呈现所述患者心脏的至少一部分的三维模型。所述至少一个计算机系统还可被配置成创建有关所述患者心脏的血流特征的基于物理学的模型，并且依据所述三维模型和所述基于物理学的模型来确定所述患者心脏内的血流储备分数。

分案说明

本申请是申请日为2011年7月29日、国家申请号为201180048878.7、发明名称为“用于患者特异性血流建模的方法和系统”的发明专利申请的分案申请。

优先权

本申请要求2010年8月12日提交的美国临时申请号61/401,462、2010年8月20日提交的美国临时申请号61/401,915、2010年8月26日提交的美国临时申请号61/402,308、2010年8月27日提交的美国临时申请号61/402,345，以及2010年10月1日提交的美国临时申请号61/404,429的优先权益，所述美国临时申请以引用的方式整体并入本文中。

技术领域

实施方案包括用于流体流量建模的方法和系统，以及更具体来说用于患者特异性血流建模的方法和系统。

背景技术

冠状动脉病可在向心脏提供血液的血管中产生冠状动脉病变，如狭窄(血管异常变窄)。因此，流向心脏的血流可能受到限制。罹患冠状动脉病的患者可在身体用力期间经历胸痛(称为慢性稳定绞痛)或当患者在休息时经历不稳定绞痛。较严重的疾病表现可引起心肌梗塞或心脏病发作。

需要提供与冠状动脉病变有关的较精确数据，例如尺寸、形状、位置、功能意义(例如病变是否影响血流)等。可对罹患胸痛和/或显示冠状动脉病症状的患者进行一种或多种测试，所述测试可提供一些有关冠状动脉病变的间接证据。举例来说，非侵入性测试可包括心电图、由血液测试进行生物标记评价、平板测试(treadmill test)、心回波描记术(echocardiography)、单正电子发射计算机断层摄影术(SPECT)，和正电子发射断层摄影术(PET)。然而，这些非侵入性测试通常不提供冠状动脉病变的直接评估或评估血液流动速率。非侵入性测试可通过寻找以下的变化来提供冠状动脉病变的间接证据：心脏电活动(例如使用心电描记术(ECG))、心肌运动(例如使用应力心回波描记术)、心肌灌注(例如使用PET或SPECT)，或代谢变化(例如使用生物标记)。

举例来说，解剖学数据可使用冠状动脉计算断层摄影血管造影术(CCTA)以非侵入方式获得。CCTA可用于对患有胸痛的患者进行成像，并且涉及使用计算机断层摄影术(CT)技术以在静脉内输注对比剂之后对心脏和冠状动脉进行成像。然而，CCTA也不能提供关于冠状动脉病变的功能意义(例如病变是否影响血流)的直接信息。另外，因为CCTA纯粹是一种诊断性测试，所以它不能用以预测以下的变化：在其它生理学状态(例如运动)下的冠状动脉血流、压力或心肌灌注，它也不能用以预测介入的结果。

因此，患者还可需要侵入性测试，如诊断性心导管插入术以使冠状动脉病变可视化。诊断性心导管插入术可包括进行常规冠状动脉血管造影术(CCA)以收集关于冠状动脉病变的解剖学数据，所述解剖学数据是由医生用动脉的尺寸和形状图像来提供。然而，CCA不提供用于评估冠状动脉病变的功能意义的数据。举例来说，医生在没有确定病变是否具有功能意义的情况下不能诊断冠状动脉病变是否有害。因此，CCA已引起已称为“眼狭窄反射(oculostenotic reflex)”的现象，即一些介入的心脏病专家对用CCA发现的每一病变而言不论病变是否具有功能意义都插入血管内支架。因此，CCA可引起对患者不必要的操作，所述不必要的操作可对患者造成增加的风险并且可对患者引起不必要的健康护理成本。